Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Matemática, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-07-22T13:34:06Z No. of bitstreams: 1 2016_LumenaPauladeJesusBorges.pdf: 1020349 bytes, checksum: ccdbb2f9573ac7e8a5dfab408b8cdbf9 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-08-19T21:12:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LumenaPauladeJesusBorges.pdf: 1020349 bytes, checksum: ccdbb2f9573ac7e8a5dfab408b8cdbf9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-19T21:12:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LumenaPauladeJesusBorges.pdf: 1020349 bytes, checksum: ccdbb2f9573ac7e8a5dfab408b8cdbf9 (MD5) / Os objetos de estudo nesta dissertação são as curvas de interseção entre duas superfícies no espaço Euclidiano e no espaço de Lorentz-Minkowski. As interseções podem ser do tipo transversal ou tangencial. As superfícies podem ser paramétricas ou implícitas e, portanto, os casos estudados são Paramétrica-Paramétrica, Paramétrica-Implícita e Implícita-Implícita. Quando as superfícies estão no espaço Euclidiano, o objetivo principal é apresentar algoritmos para se obter propriedades geométricas da curva de interseção, tais como curvatura, torção e vetor tangente, em cada caso das interseções. O propósito para o espaço de Lorentz-Minkowski é similar, no qual considera-se curvas de interseção transversal entre duas superfícies tipo espaço, bem como entre duas superfícies tipo tempo, apresentando-se expressões para a curvatura, torção e vetor tangente. Quando as superfícies são tipo espaço, a curva de interseção é também tipo espaço. Quando elas são tipo tempo, a curva pode ser tipo espaço, tipo tempo ou tipo luz. Uma análise para os casos tipo espaço e tipo tempo é feita neste trabalho. Além disso, para superfícies tipo espaço, são dadas condições para que a curva de interseção seja uma geodésica ou uma linha de curvatura das duas superfícies. Exemplos que ilustram esta teoria são acrescentados no final. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The objects of study in this dissertation are the intersection curves of two surfaces in Euclidean space and Lorentz-Minkowski space. Intersections can be of transversal or tangential type. Surfaces can be parametric or implicit and, therefore, the cases studied are Parametric-Parametric, Parametric-Implicit and Implicit-Implicit. When the surfaces are in Euclidean space, the main objective is presenting algorithms to obtain geometrical properties of the intersection curve, such as curvature, torsion and tangent vector, in each case of the intersections. The purpose for Lorentz-Minkowski space is similar, in which is considered transversal intersection curves between two spacelike surfaces as well as between two timelike surfaces, presenting expressions for the curvature, torsion and tangent vector. When the surfaces are spacelike, the intersection curve is spacelike. When they are timelike, the curve can be spacelike, timelike or lightlike. An analysis for cases spacelike and timelike is considered in this work. Furthermore, for spacelike surfaces, conditions are given so that the intersection is a geodesic curve or line of curvature of both surfaces. Examples illustrating this theory are added at the end.

Neste trabalho, introduzimos a teoria invariante e equivariante para a ação do grupo de Lorentz no espaço de Minkowski. Na teoria clássica, muitos resultados são válidos somente para a ação de grupos compactos em espaços Euclideanos. Continuamos o estudo para alguns subgrupos de Lorentz compactos e apresentamos uma forma de calcular as involuções de Lorentz em O(n;1). Fazemos uma empolgante discussão sobre uma classe de matrizes centrossimétricas polinomiais com aplicações em teoria invariante, estabelecendo um rumo para a pesquisa em subgrupos de Lorentz não compactos. Por fim, apresentamos alguns resultados da teoria equivariante para subgrupos de Lorentz. / In this work, we introduce the invariant and equivariant theory for the Lorentz group on the Minkowski space. In the classical theory, many results are valid only for compact groups on Euclidean spaces. We continue the study of some compact Lorentz subgroups and present a way of calculating the Lorentz involutions in O(n;1). We make an exciting discussion about a class of polynomial centrosymmetric matrices with applications in invariant theory, setting a course for research in non-compact Lorentz groups. Finally, we present some results for the equivariant theory of Lorentz subgroups.

Neste trabalho, introduzimos a teoria invariante e equivariante para a ação do grupo de Lorentz no espaço de Minkowski. Na teoria clássica, muitos resultados são válidos somente para a ação de grupos compactos em espaços Euclideanos. Continuamos o estudo para alguns subgrupos de Lorentz compactos e apresentamos uma forma de calcular as involuções de Lorentz em O(n;1). Fazemos uma empolgante discussão sobre uma classe de matrizes centrossimétricas polinomiais com aplicações em teoria invariante, estabelecendo um rumo para a pesquisa em subgrupos de Lorentz não compactos. Por fim, apresentamos alguns resultados da teoria equivariante para subgrupos de Lorentz. / In this work, we introduce the invariant and equivariant theory for the Lorentz group on the Minkowski space. In the classical theory, many results are valid only for compact groups on Euclidean spaces. We continue the study of some compact Lorentz subgroups and present a way of calculating the Lorentz involutions in O(n;1). We make an exciting discussion about a class of polynomial centrosymmetric matrices with applications in invariant theory, setting a course for research in non-compact Lorentz groups. Finally, we present some results for the equivariant theory of Lorentz subgroups.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:15:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo - Denilso.pdf: 6952 bytes, checksum: d64faf1cec322aeb51d49ed61bf9358e (MD5) Previous issue date: 2009-05-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work the two-component spinor formulation of the classical theory of electromagnetic fields is presented. In particular, we obtain explicitly the wave equa-tion for photons of both helicities. For this purpose, we present first the formulation of the theory in Minkowski spacetime together with the homomorphism between SL(2;C) and the restricted Lorentz group. / Neste trabalho apresentaremos a formulação da teoria eletromagnética clássica em termos de espinores de duas componentes. Em particular, obteremos explicitamente as equações de onda para fotons de ambas helicidades. Para isso, primeiro trataremos explicitamente da formulação covariante da teoria eletromagnética clássica. Explicitaremos também o homomorfismo entre o grupo SL(2,C) e o grupo de Lorentz restrito.

Nesta tese, investigamos a geometria de curvas no 3-espaço e no 4-espaço de Minkowski usando a teoria de singularidades, mais especificamente, a teoria de contato. Para isto, estudamos as famílias de funções altura e de funções distância ao quadrado sobre as curvas. Os conjuntos discriminantes e conjuntos de bifurcação destas famílias são ferramentas essenciais para o desenvolvimento deste trabalho. Para curvas no 3-espaço de Minkowski, estudamos seus conjuntos focais e conjunto de bifurcação da família de funções distância ao quadrado sobre estas curvas para investigar o que acontece próximo de pontos tipo luz. Estudamos também os conjuntos focais e conjuntos de bifurcação esféricos de curvas nos espaços de Sitter do 3-espaço e do 4-espaço de Minkowski. Definimos imagens normal Darboux pseudo-esféricas de curvas sobre uma superfície tipo tempo no 3-espaço de Minkowski e estudamos as singularidades e propriedades geométricas destas imagens normal Darboux. Além disso, investigamos a relação da imagem normal Darboux de Sitter (hiperbólica) de uma curva tipo espaço em S21 com a superfície tipo luz ao longo desta curva tipo espaço. Definimos as superfícies horoesférica e dual hiperbólica de curvas tipo espaço no espaço de Sitter S31 e estudamos estas superfícies usando técnicas da teoria de singularidades. Damos uma relação entre estas superfícies do ponto de vista de dualidades Legendrianas. Finalmente, consideramos curvas sobre uma hipersuperfície tipo espaço no 4-espaço de Minkowski e definimos a superfície hiperbólica desta curva. Estudamos a geometria local da superfície hiperbólica e da curva hiperbólica, que é definida como sendo o local das singularidades da superfície hiperbólica. / We study in this thesis the geometry of curves in Minkowski 3-space and 4-space using singularity theory, more specifically, the contact theory. For this we study the families of height functions and of the distance square functions on the curves. The discriminant sets and bifurcation sets of these families are essential tools in our work. For curves in Minkowski 3-space, we study their focal sets and the bifurcation set of the family of the distance square functions on these curves in order to investigate what happens near the lightlike points. We also study the spherical focal sets and bifurcation sets of curves in the de Sitter space in Minkowski 3-space and 4-space. We define pseudo-spherical normal Darboux images of curves on a timelike surface in Minkowski 3-space and study the singularities and geometric properties of these normal Darboux images. Furthermore, we investigate the relation of the de Sitter (hyperbolic) normal Darboux image of a spacelike curve in S21 with the lightlike surface along this spacelike curve. We define the horospherical and hyperbolic dual surfaces of spacelike curves in de Sitter space S31 and study these surfaces using singularity theory technics. We give a relation between these surfaces from the view point of Legendrian dualities. Finally, we consider curves on a spacelike hypersurface in Minkowski 4-space and define the hyperbolic surface of this curve. We study the local geometry of the hyperbolic surface and of the hyperbolic curve that is defined as being the locus of singularities of the hyperbolic surface.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:02:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Superficies helicoidais.pdf: 906474 bytes, checksum: 1d89336393ea70fe9a7948ddebe670f9 (MD5) Previous issue date: 2012-05-31 / In this work, based in [2] and [6] we studies helicoidal surfaces of the Euclidean space and Minkowski space R31 with prescribed Gaussian or mean curvature given by smooth functions. In the Minkowski space we consider three especial kinds of helicoidal surfaces, corresponding to the space-like, time-like or light-like axes of revolution and show some geometric meanings of the helicoidal surfaces of the space-like type. We also define certain solinoid (tubular) surfaces around a hyperbolic helix in R31and we study some of their geometric properties. / Neste trabalho, baseado nos artigos [2] e [6] estudamos superfícies helicoidais no Espaço Euclidiano e no Espaço de Minkowski R31 com curvatura média ou Gaussiana dada por funções diferenciáveis. No Espaço de Minkowski R31 , consideramos três tipos especiais de superfícies helicoidais, correspondendo aos eixos de revolução space-like, time-like ou light-like e apresentamos alguns significados geométricos de superfícies helicoidais do tipo space-like. Também definimos superfícies (tubulares) solenóides em torno de uma hélice hiperbólica em R31 e estudamos algumas de suas propriedades geométricas.

Nesta tese, investigamos a geometria de curvas no 3-espaço e no 4-espaço de Minkowski usando a teoria de singularidades, mais especificamente, a teoria de contato. Para isto, estudamos as famílias de funções altura e de funções distância ao quadrado sobre as curvas. Os conjuntos discriminantes e conjuntos de bifurcação destas famílias são ferramentas essenciais para o desenvolvimento deste trabalho. Para curvas no 3-espaço de Minkowski, estudamos seus conjuntos focais e conjunto de bifurcação da família de funções distância ao quadrado sobre estas curvas para investigar o que acontece próximo de pontos tipo luz. Estudamos também os conjuntos focais e conjuntos de bifurcação esféricos de curvas nos espaços de Sitter do 3-espaço e do 4-espaço de Minkowski. Definimos imagens normal Darboux pseudo-esféricas de curvas sobre uma superfície tipo tempo no 3-espaço de Minkowski e estudamos as singularidades e propriedades geométricas destas imagens normal Darboux. Além disso, investigamos a relação da imagem normal Darboux de Sitter (hiperbólica) de uma curva tipo espaço em S21 com a superfície tipo luz ao longo desta curva tipo espaço. Definimos as superfícies horoesférica e dual hiperbólica de curvas tipo espaço no espaço de Sitter S31 e estudamos estas superfícies usando técnicas da teoria de singularidades. Damos uma relação entre estas superfícies do ponto de vista de dualidades Legendrianas. Finalmente, consideramos curvas sobre uma hipersuperfície tipo espaço no 4-espaço de Minkowski e definimos a superfície hiperbólica desta curva. Estudamos a geometria local da superfície hiperbólica e da curva hiperbólica, que é definida como sendo o local das singularidades da superfície hiperbólica. / We study in this thesis the geometry of curves in Minkowski 3-space and 4-space using singularity theory, more specifically, the contact theory. For this we study the families of height functions and of the distance square functions on the curves. The discriminant sets and bifurcation sets of these families are essential tools in our work. For curves in Minkowski 3-space, we study their focal sets and the bifurcation set of the family of the distance square functions on these curves in order to investigate what happens near the lightlike points. We also study the spherical focal sets and bifurcation sets of curves in the de Sitter space in Minkowski 3-space and 4-space. We define pseudo-spherical normal Darboux images of curves on a timelike surface in Minkowski 3-space and study the singularities and geometric properties of these normal Darboux images. Furthermore, we investigate the relation of the de Sitter (hyperbolic) normal Darboux image of a spacelike curve in S21 with the lightlike surface along this spacelike curve. We define the horospherical and hyperbolic dual surfaces of spacelike curves in de Sitter space S31 and study these surfaces using singularity theory technics. We give a relation between these surfaces from the view point of Legendrian dualities. Finally, we consider curves on a spacelike hypersurface in Minkowski 4-space and define the hyperbolic surface of this curve. We study the local geometry of the hyperbolic surface and of the hyperbolic curve that is defined as being the locus of singularities of the hyperbolic surface.